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本文针对低渗透非均质油田调剖堵水存在的凝胶或体膨颗粒难以进入储层深部及堵水有效期较短等问题,开展了调堵剂的研制。以丙烯酰胺(AM)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)为反应单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,通过反相微乳液聚合技术设计合成了两种纳米级交联聚丙烯酰胺类微球;通过水溶液聚合法,利用丙烯酰胺(AM)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)等组成的共聚交联体系实现了黏弹性聚合物冻胶的低温聚合。(1)以丙烯酰胺(AM)与N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)组成的水溶液为分散相,Span80/Tween80为乳化剂,煤油为连续相,配制了由52.0%煤油、7.8%乳化剂相和40.2%水相(50%AM)组成的反相微乳液。以过硫酸铵(APS)为引发剂,在聚合温度为65℃,搅拌速率1000r/min,聚合时间为3h的条件下,通过反相微乳液聚合技术合成了交联聚丙烯酰胺微球,测试了PAM微球的溶胀及封堵性能。测试结果表明:合成的微球具有较好的球形度、单分散性好,粒径分布较为均一,约为100nm;SR表观随着矿化度的增大而增加,表现出良好的耐盐性和高吸水倍率;合成的PAM微球胶乳注入性良好,可顺利进入低渗透岩心,对岩心孔隙的封堵率可达90.0%以上。(2)为了改善聚合物微球的溶胀和吸水性能,引入功能性单体N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM),以AM、N-MAM和MBAA组成的水溶液为分散相,Span80/OP-10为乳化剂,煤油为连续相,配制了由48.8%煤油、9.2%乳化剂相、42.0%水相(50%AM/N-MAM)组成的反相微乳液。在过硫酸铵的引发作用下,在m(AM):m(N-MAM)为4:1,聚合温度为65℃,搅拌速率1000r/min,聚合时间为3h的条件下,通过反相微乳液聚合技术合成了交联聚(丙烯酰胺/N-羟甲基丙烯酰胺)微球,测试了P(AM/N-MAM)微球的溶胀及封堵性能。测试结果表明:P(AM/N-MAM)微球粒径约为80nm,具有更高的吸水倍率;对低渗透岩心封堵效果更好,封堵率可达95.0%。(3)以丙烯酰胺(AM)为反应单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵/亚硫酸氢钠(APS/SHS)氧化还原体系为引发剂,采用水溶液聚合法,合成了一种可在低温储层内原地聚合、能有效封堵大裂缝的聚丙烯酰胺冻胶。实验结果表明:在AM加量8wt%,MBAA加量0.15wt%,APS/SHS[m(APS):m(SHS)=3:2]加量0.15wt%,反应温度30℃的条件下,制备的聚丙烯酰胺冻胶黏弹性好,强度较大且耐盐溶胀性能优良,对中高渗透地层封堵效果良好,封堵率可达92.0%以上。